环境友好聚环氧琥珀酸的研究进展_张丽华

第30卷第5期2010年5月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.5May，2010DevelopmentofenvironmentfriendlypolymerPESAZhangLihua1，ZhengChengsong2，ZhangYan1，WangRenzhang1（1.DepartmentofChemistryandBiologyEngineering，SanmingUniversity，Sanming365004，China；2.SanmingEnvironmentProtectionBureau，Sanming365000，China）环境友好聚环氧琥珀酸的研究进展张丽华1，郑成松2，张严1，王仁章1（1.三明学院化学与生物工程系，福建三明365004；2.三明市环保局，福建三明365000）［摘要］聚环氧琥珀酸（PESA）是近年来合成的一种绿色的环境友好螯合剂，目前国内外对PESA的研究主要集中在合成、阻垢、缓蚀及协同性能等方面。对PESA提取重金属能力的研究表明，PESA在偏酸性条件下对Cd、Zn、Pb等具有良好的萃取作用；对PESA自身酸离解常数的研究表明，PESA可作为二元酸来处理，其一、二级酸离解常数分别为4.68和4.92。［关键词］聚环氧琥珀酸；环境友好；缓蚀；阻垢［中图分类号］TQ085+.412［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）05-0005-04Abstract：Thepolyepoxysuccinicacid（PESA）isanenvironmentfriendlychelatedpolymersynthesizedinrecentyears.TheresearchofPESAhasbeenfocusedonitssynthesis，scaleinhibition，corrosioninhibitionandsynergisticeffect.TheresearchonPESAextractioneffectonheavymetalsindicatesthatPESAcouldextractCd，ZnandPbef-fectivelyundermildaciditycondition.ThePESAcouldbetakenasadualityacid，anditsdissociationconstantsarepKa1=4.68andpKa2=4.92，respectively.Keywords：polyepoxysuccinicacid；environmentfriendly；corrosioninhibition；scaleinhibition［基金项目］污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题（PCRRF09004）；福建省科技厅青年科技人才项目（2008F3096）；福建省教育厅科技项目（JA09233）；福建省高校服务海西重点建设项目（HX200805）；三明市科技局项目（2008-S-4）绿色化学是目前国际上的热点学科，1995年3月6日美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战杯奖”，首次提出了“绿色化学”的概念。绿色化学是通过对化学产品和过程的设计来减少或消除有害物质的使用和产生〔1〕。绿色化学已经引起各政府、工业部门、各研究领域和开发商的重视。聚环氧琥珀酸（PESA）的合成成功顺应了绿色化学发展的要求，是目前国内外公认的一种绿色水处理剂。PESA是一种水溶性好的绿色聚合物，具有螯合多价金属阳离子的性能，是一种有效的螯合剂。PESA对钙、镁、铁等离子的螯合能力强，阻垢性能优异，并具有较强的缓蚀作用，可解决高碱高固水质的阻垢问题，可用作锅炉水处理、冷却水处理、海水淡化、膜分离等的阻垢剂、分散剂、缓蚀剂。在洗涤剂、清洗剂、去污剂中作为金属离子的螯合剂，可代替聚磷酸盐和含氮化合物，用作洗涤剂中的非磷络合剂，能帮助提高洗涤效果，是非磷洗涤剂的一个重要添加剂。PESA还被用于牙膏的添加剂，防止牙垢的生成；还有资料表明在农业上聚环氧琥珀酸还可以用于种子的处理〔2〕。PESA结构不含氮、磷元素，可生物降解性好，不会引起水体的富营养化，满足低磷甚至无磷排放的环保新要求，是目前国际公认的绿色阻垢剂。PESA目前主要用作阻垢缓蚀剂，因具有无磷、非氮结构，并兼有阻垢缓蚀双重功能，而成为国内外开发研究的前沿〔3-9〕。20世纪90年代美国就开发了PESA，日本及其他发达国家也相继对PESA及其衍生物进行了研究。20世纪90年代后期中国也开始了PESA的制备方法及阻垢性能、缓蚀作用、协同效应等的研究。北京化工大学、同济大学、南京理工大5——工业水处理2010－05，30（5）学、南京化工研究设计院等院校机构以及北京联众大地等公司都进行了PES